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许多学者推测TMD是一种自身免疫性疾病，但尚缺乏确切的免疫学依据。Lopez等取TMD和蚕食性角膜溃疡的角膜病灶样本各一例进行免疫组化检查，表达HLA-DQ和HLA-DR抗原的细胞在TMD样本中占25%，在蚕食性角膜溃疡样本中占75%～100%。CD4+∶CD8+细胞在TMD样本为1∶1，在蚕食性角膜溃疡为2.4∶1。CD22+细胞在TMD只占5%，而在蚕食性角膜溃疡占25%～50%。但由于样本量太小，以上结果只能解释在临床上蚕食性角膜溃疡比TMD表现出更显著的炎症反应。针对胶原血管性疾病进行的血液学检测如类风湿因子、抗核抗体以及抗中性粒细胞胞浆抗体等，可用于与其他相似角膜疾病的鉴别。
